לחץ אטמוספירי

לחץ אטמוספירי לעיתים נקרא גם לחץ ברומטרי הוא הלחץ, שמפעיל האוויר באטמוספירה של כדור הארץ. גודלו של הלחץ האטמוספירי הממוצע בגובה פני הים הוא $\ 1_{atm}=760_{mmHg}=101,325_{Pa}=1.013_{bar}=14.696_{PSI}$

מפת לחץ של בריטניה, אירלנד, מערב סקנדינביה וצפון מערב אירופה. הקווים השחורים הם איזוברים: הלחץ האטמוספירי קבוע לאורכם

ברומטר המשמש למדידת הלחץ האטמוספירי

בקירוב, ניתן לומר, כי הלחץ האטמוספירי שקול ללחץ ההידרוסטטי, שמפעיל עמוד האוויר מעל כל נקודה בכדור הארץ. כך, מעל אזורי לחץ נמוך עמוד האוויר נמוך יותר מאשר באזורי לחץ גבוה. באופן דומה, ניתן להבין מדוע לחץ האוויר יורד, ככל שעולים גבוה יותר מעל פני הים.

ללחץ האטמוספירי השפעה גדולה מאוד על מזג האוויר, ולכן מדידתו חשובה לחזאים ומטאורולוגים.

שינוי לחץ האוויר עם הגובה

הלחץ האטמוספירי הוא הלחץ שמפעילות מולקולות האוויר על פני השטח של כדור הארץ. לחץ הוא הכוח $F$ המופעל ליחידת שטח $A$, $F=PXA$. כאשר במקרה זה מפעיל הכוח הוא האטמוספירה והשטח הוא כדור הארץ. עבור הגדרה זו, כשעולה כמות האוויר עבור אותה יחידת שטח (מושג שנקרא "עמוד האוויר"), הלחץ עולה ולהפך. הבדלים בלחץ האוויר נוצרים מהבדלים בקרינת השמש, בגובה ובקו הרוחב של האזור. המכשיר המודד לחץ אוויר נקרא ברומטר, ויחידות המידה בהן משתמשים למטרה זו הן: מ"מ כספית ($mmHg$), פסקל ($Pa$), בר (=$\ 100,000_{Pa}$) ואטמוספירה ($ATM$). יחידה נוספת בה משתמשים היא PSI (יחידת מידה בריטית), בעיקר עבור מדידת הלחץ בצמיגים של כלי רכב.

נדמה שהאוויר קל, אולם הוא אינו נטול משקל. הלחץ האטמוספירי בגובה פני הים הוא כ-$101,325Pa=101,325{N \over m^{2}}$, כלומר עשרה טון למ"ר או כקילוגרם לסמ"ר. איננו מרגישים את הלחץ משום שאנו שקועים בקרקעית אוקיינוס האוויר, והוא מקיף אותנו מכל הכיוונים.

כאמור, לחץ נורמלי של אוויר בגובה פני הים הוא $10.13{N \over cm^{2}}\approx 1{kgf \over cm^{2}}$. עם זאת, ככל שהגובה עולה הלחץ יורד, כיוון שגובה עמוד האוויר משתנה בקירוב של מיליבר (אלפית הבר) אחד עבור כל 8 מטר. לדוגמה, עבור גובה של $3000m$ הלחץ הוא כ- $6.87{N \over cm^{2}}$ ועבור גובה של $8840m$ הלחץ הוא כ- $2.94{N \over cm^{2}}$. ניתן להרגיש תופעה זו כאשר יורדים או עולים במהירות בגובה (במעלית מהירה, בהמראה או נחיתה, או אפילו בנסיעה מתל אביב לירושלים), כתחושה של כאב ואוטם באוזניים. תחושה זו נוצרת עקב הפרשי לחץ בין האוזן התיכונה לסביבה החיצונית. בניגוד להרים הגבוהים, ים המלח הוא המקום הגלוי הנמוך בעולם, ועל-כן, הלחץ אטמוספירי בים המלח גבוה יותר ($1.05ATM$).

לשינוי לחץ האוויר עם הגובה יש השלכות במקומות גבוהים מאוד. ככל שלחץ האוויר נמוך, הלחץ החלקי של החמצן נמוך גם הוא, ואנשים המגיעים לאזורים גבוהים במיוחד עלולים לסבול מכאבי ראש, סחרחורות וחולשה. עם זאת, ניתן להתרגל ללחצים נמוכים לאחר תקופת הסתגלות שבה הגוף מייצר עוד תאי דם אדומים. אכן, קיימות ערים גדולות (ואפילו ערי בירה כמו לה פאס) בגבהים של עד 3,600 מטרים מעל פני הים. הירידה בלחץ מתבטאת גם בירידת נקודת הרתיחה של מים.

בפשטות ניתן לומר - ככל שמגביהים, הלחץ יורד.

השינוי בלחץ האטמוספירי לפי הגובה מרוכז בטבלה הבאה:

חלק של אטמוספירה	גובה ממוצע מעל פני הים
	(m)	(ft)
1	0	0
1/2	5,486.3	18,000
1/3	8,375.8	27,480
1/10	16,131.9	52,926
1/100	30,900.9	101,381
1/1000	48,467.2	159,013
1/10000	69,463.6	227,899
1/100000	96,281.6	283,076

ראו גם

• מטאורולוגיה - מונחים
• לחץ
• סינופטיקה
• הנוסחה הברומטרית

קישורים חיצוניים

• איזה לחץ, באתר מוזיאון המדע בירושלים
• גזירה של נוסחת הלחץ האטמוספירי כפונקציה של הגובה (מתוך הבלוג רשימות בפיזיקה עיונית).
• לחץ אטמוספירי, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)
• לחץ אטמוספירי, דף שער בספרייה הלאומית